賽默飛IC-ICP-MS 分析動物源性食品中As的形態(tài)
引言:砷為重金屬元素之一,該元素造成的污染問題日益受到重 視.許多法規(guī)均對砷的*進(jìn)行了嚴(yán)格地規(guī)定。但是,目 前已知環(huán)境中的砷形態(tài)種類超過 30 種以上,而砷的毒性 與生物活性很大程度上取決于其形態(tài)。 在環(huán)境、食品、醫(yī) 學(xué)樣品中通常存在的幾種砷形態(tài)毒性大小依次為:As(Ⅲ) > As(V)> DMA = MMA > AsC > AsB。此外,某些 砷化合物如硝苯砷suan、阿散酸、卡巴胂、洛克沙胂被廣泛 作為家禽的生長促進(jìn)劑與抗菌劑添加到飼中。目前因其遷 移性及對環(huán)境、人體的潛在毒性,已引起廣泛關(guān)注,許多 發(fā)達(dá)國家已禁用并嚴(yán)格規(guī)定相關(guān)產(chǎn)品中此類砷化合物的限 量,例如:日本肯定列表中對肉禽類產(chǎn)品中阿散酸和硝基 苯砷胂的*為分別為 0.15 和 0.20 µg/g;中國農(nóng)業(yè)部 2002 年 235 號公告,動物性食品中獸藥高殘留*: 規(guī)定在豬和雞了阿散酸和洛克沙胂* . 因此,對各 種砷形態(tài)進(jìn)行靈敏、快速、準(zhǔn)確的分離分析,從而提供更 為準(zhǔn)確的毒性風(fēng)險評估是非常必要。
儀器 ● 賽默飛iCAP Q ICPMS 等離子質(zhì)譜 ● IC5000+(Thermo Scientific) ● 超純水機(jī)(Thermo Scientific) ● 電子天平(Metler-toledo) ● 20~100 µL、200~1000 µL 微量移液器(Fisher Scientific)
試劑及標(biāo)準(zhǔn)品 ● 砷甜菜堿溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硝酸 AsB(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心) ● 二甲基砷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) DMA(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心) ● 亞砷suan根溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) AsIII(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心)) ● 砷膽堿溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) AsC(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心) ● 一甲基砷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) MMA(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心) ● 砷suan根溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) AsV(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心) ● 阿散酸 ASA(Aladdin) ● 硝基胂酸 NAPP(Aladdin) ● 卡巴胂 KAB(Aladdin) ● 洛克沙胂 ROX(Aladdin)
儀器配置 采用 Thermo Scientific Dionex ICS5000+ 離子色譜分離,以 Thermo Scientific iCAP Qc ICP-MS 作為高靈敏度元素檢 測器,檢測從 IC 洗脫的砷形態(tài)。選用能 AS7 陰離子柱實(shí)現(xiàn) 10 種砷形態(tài)的快速、分離。
標(biāo)準(zhǔn)溶液制備 將 10 種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制成 blank、1、5、10、20、50、100、200 ppb 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,做為工作曲線
結(jié)果與討論 色譜柱的選擇 根據(jù)砷的形態(tài)性質(zhì),選取 Dionex IonPac AG7 AS 7、Dionex IonPac AG16 AS16、Dionex IonPacAG19 AS19 三根色譜柱, 采用碳酸銨、乙酸鈉、磷酸二氫銨 / 硝酸銨體系進(jìn)行測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 Dionex IonPac AG16 AS16、Dionex IonPa AG19 AS19 嘗試了不同流動相和不同鹽度條件 ROX 始終不出峰,終選擇陰離子色譜柱 Dionex IonPac AG7 AS 7,采 用 A 相去離子水,B 碳酸銨梯度洗脫,出峰順序下圖 1:
分離色譜圖中采用 Dionex IonPac AG7 AS 7 可以 10 種不同的砷形態(tài),可以達(dá)到*基線分離的效果,*由于 優(yōu)于其它色譜柱分離效果,能夠滿足實(shí)際分析要求。
樣品提取 樣品提取過程中采用甲醇-水溶液(1:1,V/V)。水本身作為提取劑可用于簡單基質(zhì)樣品的前處理,但不適于脂肪或蛋 白含量高的樣品。甲醇可用于提取有機(jī)砷形態(tài)和沉淀蛋白,適合離子色譜法,但有機(jī)相比例太高,甲醇-水溶液(1:1, V/V)可保持各化合物形態(tài),過 0.45 µm 濾膜后直接上機(jī)測定。
測試結(jié)果 1.10 種 As 形態(tài)的檢出限 逐級稀釋混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,如圖 3 所示為 1.0 µg/L 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖,選取 10 個 As 形態(tài)基線噪音處基線比峰高 (N*3=45counts)對應(yīng)濃度作為檢出限,計算各 As 形態(tài)的檢出限,如果實(shí)際稱樣量 2 g,終定容到 50mL,計算方法檢出, 如下表 3.
2. 樣品重復(fù)性 在市場一種豬肉,根據(jù)樣品提取方法提取樣品,在豬肉樣品中,加入 50 µg/L 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),連續(xù)測定 7 次豬肉加標(biāo) 50 µg/L 的重復(fù)性,RSD 在 1.8 到 4.2% 之間,具有良好的重復(fù)性。如下圖 4。
3. 樣品測試結(jié)果及加標(biāo)回收 分別在市場選取一種雞肉和一種豬肉,根據(jù)樣品提取方法提取樣品,在豬肉樣品中,分別加標(biāo) 5、25、50 µg/L 計 算加標(biāo)回收率,結(jié)果如下表 4。
在雞肉和豬肉樣品中除了檢出少量的亞砷suan根以外,其它砷形態(tài)都沒有檢出,在豬肉樣品加標(biāo)回收率在 84 到 117% 之間, 具有良好的回收率。
結(jié)論 本文所建立的 賽默飛IC-ICP-MS 方法,采用陰離子色譜柱 Dionex IonPac AG7 AS 7,碳酸銨作為流動相,梯度洗脫方式,對 于 10 種砷形態(tài)分離效果好,能在 900s 完成 10 種砷的快速準(zhǔn)確分析,是一種有效可行對動物性食品當(dāng)中砷形態(tài)的分析 方法。
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